本实验主要是针对IIC的具体案例进行实战，主要利用支持IIC通信的芯片AT24C02进行与51单片机构成通信。51（AT89C52）本身不带有IIC通信，所以，我们需要给51写一个IIC时序，以便与支持IIC协议的AT24C02数据存储芯片通信。SCL低电平允许数据变化，高电平期间，主机可以读取SDA上的数据。(掉电不丢失)
本实验是数据存储实验，即，EEPROM的IIC通信。本实验我们会分为两个模块，一个AT24C02模块和IIC模块，也就是两个.文件。其实这个说白了，就是AT24C02，相当于IIC的一个子类。AT24C02继承于IIC。所以在应用层面，我们只对AT24C02操作，如下图画一个图。
话不多说上才艺!
第一步构建IIC基本通信函数6个：（参考上一节IIC时序）
void IIC_Start(void); //起始函数
void IIC_Stop(void);//终止函数
void IIC_SendByte(unsigned char Byte);//发送一个字节
unsigned char IIC_Receive(void); //接收一个字节
void IIC_SendAck(unsigned char AckBit); //发送应答
unsigned char IIC_ReceiveAck(void); //接收应答
第二步编写AT24C02读写操作，根据AT24C02的数据手册中相关写操作时序配置相对应的寄存器（读操作一般都有返回值）（参考上一节IIC时序含AT24C02操作）
//字节写：在WORD ADDRESS处写入数据DATA
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data)
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress) //字节读
main.c
#include <REGX52.H>
#include "LCD1602.h"
#include "AT24C02.h"
#include "Delay.h"unsigned char KeyNum;
unsigned int Num;void main()
{LCD_Init(); //初始化LCD1602LCD_ShowNum(1,1,Num,5); //初始置位while(1){ KeyNum = key(); //获取键值if(KeyNum == 1) //按键1 对数据进行加操作{Num++;LCD_ShowNum(1,9,KeyNum,2);LCD_ShowNum(1,1,Num,5);}if(KeyNum == 2) //按键2 对数据进行减操作{Num--;LCD_ShowNum(1,9,KeyNum,2);LCD_ShowNum(1,1,Num,5);}if(KeyNum == 3) //按键3 对数据写入操作（写入到AT24C02的EEPROM中（0-255字节））{LCD_ShowNum(1,9,KeyNum,2);AT24C02_WriteByte(0,Num%256);Delay(5);AT24C02_WriteByte(1,Num/256);Delay(5);LCD_ShowString(2,1,"Write OK!");Delay(1000);LCD_ShowString(2,1," ");}if(KeyNum == 4) //按键4 对数据读出操作，读出写入到AT24C02的EEPROM中数据{LCD_ShowNum(1,9,KeyNum,2);Num = AT24C02_ReadByte(1) << 8;Num |= AT24C02_ReadByte(0);LCD_ShowNum(1,1,Num,5);LCD_ShowString(2,1,"Read OK!");Delay(1000);LCD_ShowString(2,1," ");}}
}AT24C02.c
#include <REGX52.H>
#include "IIC.h"#define AT24C02_ADDRESS 0XA0 //1010 0000 前四位AT24C02地址不变,最后一位决定是写还是读 1:读,即接收 0:写,即发送//仿照帧格式去写(可参考上一节IIC时序介绍)
//字节写：在WORD ADDRESS处写入数据DATA
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data)
{IIC_Start(); //起始信号IIC_SendByte(AT24C02_ADDRESS); //发送从机地址和写操作IIC_ReceiveAck(); //接收应答位IIC_SendByte(WordAddress); //字地址:指定在WORD ADDRESS处写入数据DATAIIC_ReceiveAck(); //接收应答位IIC_SendByte(Data); //写入数据到WordAddress中IIC_ReceiveAck(); //接收应答位IIC_Stop();//结束信号}//Ack : 0:表示应答 1:表示非应答
//随机读：读出在WORD ADDRESS处的数据DATA
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress)
{unsigned char Data;//写操作,就是先找到要通信的从机IIC_Start(); //起始信号IIC_SendByte(AT24C02_ADDRESS); //发送从机地址和写操作IIC_ReceiveAck(); //接收应答位IIC_SendByte(WordAddress); //字地址:指定在WORD ADDRESS处写入数据DATAIIC_ReceiveAck(); //接收应答位//找到对应的从机之后,开始接收从机发过来的数据IIC_Start(); //起始信号IIC_SendByte(AT24C02_ADDRESS | 0X01); //发送从机地址和读操作IIC_ReceiveAck(); //接收应答位Data = IIC_ReceiveByte(); //接收一个字节的数据IIC_SendAck(1); IIC_Stop();//结束信号return Data;
}AT24C02.h
#ifndef __AT24C02_H__
#define __AT24C02_H__void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data); //字节写：在WORD ADDRESS处写入数据DATA
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress); //随机读：读出在WORD ADDRESS处的数据DATA#endifIIC.c
#include <REGX52.H>//位声明 ,两根线定义在单片机的管脚，也就是说SCL接在P2^1管脚，SDA接在P2^0管脚，
sbit IIC_SCL = P2^1;
sbit IIC_SDA = P2^0;//IIC的6个基本函数（符合IIC时序的基本操作，软件模拟IIC，让AT24C02继承于IIC，后期直接调用即可，无需关注底层细节，其实这个就是IIC的驱动）//起始函数
void IIC_Start(void)
{//起始条件：SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平IIC_SDA = 1; //先保证SDA处于高电平状态 IIC_SCL = 1; IIC_SDA = 0;IIC_SCL = 0; }//终止函数
void IIC_Stop(void)
{//终止条件：SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平IIC_SDA = 0; //先保证SDA处于低电平状态IIC_SCL = 1; IIC_SDA = 1;IIC_SCL = 0;
}//发送一个字节,发送一个字节：SCL低电平期间，主机将数据位依次放到SDA线上（高位在前），
//然后拉高SCL，从机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可发送一个字节(可参考上一节内容)void IIC_SendByte(unsigned char Byte)
{unsigned char i;for(i=0; i<8; i++){IIC_SDA = Byte & (0X80>>i) ;//将数据位依次放到SDA线上（高位在前）&按位与IIC_SCL = 1;IIC_SCL = 0;}}//接收一个字节：SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA线上（高位在前），
//然后拉高SCL，主机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，
//即可接收一个字节（主机在接收之前，需要释放SDA）//接收一个字节数据
unsigned char IIC_ReceiveByte(void)
{unsigned char i, Byte = 0X00; //用于保存接收的字节IIC_SDA = 1; //主机在接收之前，需要释放SDA,终止对SDA的控制for(i=0; i<8; i++){IIC_SCL = 1; //拉高SCL，主机将在SCL高电平期间读取数据位if(IIC_SDA){Byte |= (0X80>>i);}IIC_SCL = 0; //SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA线上（高位在前）}return Byte;
}//发送应答：在接收完一个字节之后，主机在下一个时钟发送一位数据，数据0表示应答，数据1表示非应答 （IIC时序手册）
void IIC_SendAck(unsigned char AckBit)
{IIC_SDA = AckBit; //应答位，SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA线上（高位在前）IIC_SCL = 1; //SCL从高到底，把数据放到SDA上IIC_SCL = 0;}//接收应答：在发送完一个字节之后，主机在下一个时钟接收一位数据，判断从机是否应答，
//数据0表示应答，数据1表示非应答（主机在接收之前，需要释放SDA）unsigned char IIC_ReceiveAck(void)
{unsigned char AckBit;IIC_SDA = 1; //主机在接收之前，需要释放SDAIIC_SCL = 1; //高电平期间，主机可以读取IIC上的数据位AckBit = IIC_SDA;IIC_SCL = 0;return AckBit;
}IIC.h
#ifndef __IIC_H__
#define __IIC_H__void IIC_Start(void); //起始函数
void IIC_Stop(void);//终止函数
void IIC_SendByte(unsigned char Byte);//发送一个字节
unsigned char IIC_ReceiveByte(void); //接收一个字节
void IIC_SendAck(unsigned char AckBit); //发送应答
unsigned char IIC_ReceiveAck(void); //接收应答#endifLCD1602.c
#include <REGX52.H>//引脚配置：
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
#define LCD_DataPort P0//函数定义：
/*** @brief LCD1602延时函数，12MHz调用可延时1ms* @param 无* @retval 无*/
void LCD_Delay()
{unsigned char i, j;i = 2;j = 239;do{while (--j);} while (--i);
}/*** @brief LCD1602写命令* @param Command 要写入的命令* @retval 无*/
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{LCD_RS=0;LCD_RW=0;LCD_DataPort=Command;LCD_EN=1;LCD_Delay();LCD_EN=0;LCD_Delay();
}/*** @brief LCD1602写数据* @param Data 要写入的数据* @retval 无*/
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{LCD_RS=1;LCD_RW=0;LCD_DataPort=Data;LCD_EN=1;LCD_Delay();LCD_EN=0;LCD_Delay();
}/*** @brief LCD1602设置光标位置* @param Line 行位置，范围：1~2* @param Column 列位置，范围：1~16* @retval 无*/
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{if(Line==1){LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));}else if(Line==2){LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));}
}/*** @brief LCD1602初始化函数* @param 无* @retval 无*/
void LCD_Init()
{LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口，两行显示，5*7点阵LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开，光标关，闪烁关LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后，光标自动加一，画面不动LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位，清屏
}/*** @brief 在LCD1602指定位置上显示一个字符* @param Line 行位置，范围：1~2* @param Column 列位置，范围：1~16* @param Char 要显示的字符* @retval 无*/
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char)
{LCD_SetCursor(Line,Column);LCD_WriteData(Char);
}/*** @brief 在LCD1602指定位置开始显示所给字符串* @param Line 起始行位置，范围：1~2* @param Column 起始列位置，范围：1~16* @param String 要显示的字符串* @retval 无*/
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)
{unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=0;String[i]!='\0';i++){LCD_WriteData(String[i]);}
}/*** @brief 返回值=X的Y次方*/
int LCD_Pow(int X,int Y)
{unsigned char i;int Result=1;for(i=0;i<Y;i++){Result*=X;}return Result;
}/*** @brief 在LCD1602指定位置开始显示所给数字* @param Line 起始行位置，范围：1~2* @param Column 起始列位置，范围：1~16* @param Number 要显示的数字，范围：0~65535* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~5* @retval 无*/
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');}
}/*** @brief 在LCD1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字* @param Line 起始行位置，范围：1~2* @param Column 起始列位置，范围：1~16* @param Number 要显示的数字，范围：-32768~32767* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~5* @retval 无*/
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i;unsigned int Number1;LCD_SetCursor(Line,Column);if(Number>=0){LCD_WriteData('+');Number1=Number;}else{LCD_WriteData('-');Number1=-Number;}for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData(Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');}
}/*** @brief 在LCD1602指定位置开始以十六进制显示所给数字* @param Line 起始行位置，范围：1~2* @param Column 起始列位置，范围：1~16* @param Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFF* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~4* @retval 无*/
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i,SingleNumber;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;if(SingleNumber<10){LCD_WriteData(SingleNumber+'0');}else{LCD_WriteData(SingleNumber-10+'A');}}
}/*** @brief 在LCD1602指定位置开始以二进制显示所给数字* @param Line 起始行位置，范围：1~2* @param Column 起始列位置，范围：1~16* @param Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~16* @retval 无*/
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(2,i-1)%2+'0');}
}
LCD1602.h
#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__//用户调用函数：
void LCD_Init();
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char);
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String);
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);#endif
Key.c
#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"/*** @brief 获取独立按键键码* @param 无* @retval 按下按键的键码，范围：0~4，无按键按下时返回值为0*/
unsigned char Key()
{unsigned char KeyNumber=0;if(P3_1==0){Delay(20);while(P3_1==0);Delay(20);KeyNumber=1;}if(P3_0==0){Delay(20);while(P3_0==0);Delay(20);KeyNumber=2;}if(P3_2==0){Delay(20);while(P3_2==0);Delay(20);KeyNumber=3;}if(P3_3==0){Delay(20);while(P3_3==0);Delay(20);KeyNumber=4;}return KeyNumber;
}
Key.h
#ifndef __KEY_H__
#define __KEY_H__unsigned char Key();#endif
Delay.c
#include "intrins.h"void Delay(unsigned int xms) //@11.0592MHz
{unsigned char i, j;while(xms--){_nop_();i = 2;j = 199;do{while (--j);} while (--i);}
}Delay.h
#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__void Delay(unsigned int xms);#endif
